Elasticsearch筆記(十五) 圖解ES文檔的讀寫原理

1. 簡介

ES的Document API分單文檔API和多文檔API，它們的作用是對文檔進行CRUD操作。
注意：所有的CRUD API都單index API，它們只接收一個index name或alias。

1.1 單文檔API

• Index
• Get
• Delete
• Update

1.2 多文檔API

• Multi Get
• Bulk
• Delete By Query
• Update By Query
• Reindex

2. 讀寫文檔

2.1 主分片和副本分片

ES中每個index都被切分爲幾個分片，每個分片都可有多個副本。
舉例：

• 1個集羣有3個節點(node1~node3)
• 1個index被分爲2個分片，分片1(P1)，分片2(P2)，P是Primary的縮寫
• 1個主分片有2個副本分片，P1的副本爲R1，P2的副本是R2，R是Replica的縮寫

目前分片情況如下圖：

圖中綠色方塊P1+兩個R1是屬於同一個複製組(Replication Group)。
同理黃色方塊P2+兩個R2是屬於同一個複製組(Replication Group)。

3. 寫模式

文檔的寫模式包括新增/修改/刪除文檔。它一般有如下執行步驟。

• ES的index操作第一步都是通過routing決定發往哪個複製組(Replication Group)。
• 一旦確定了複製組，index操作會被轉發給這個複製組內的主分片（如上圖的P1或P2）。
• 主分片負責驗證index操作，驗證通過則執行該index操作。
• 主分片執行成功後，把index操作轉發給它的所有副本分片。
• 一旦所有的副本分片執行成功並通知到主分片，主分片才通知主節點(協調節點)執行成功。
• 主節點將結果返回給客戶端。

下面通過圖片依次介紹上面的操作（PPT畫的圖，不好看，見諒）

3.1 routing到主分片

• 客戶端(笑臉)把請求發給ES集羣裏的協調節點node1
• 根據routing算出文檔屬於黃色的複製組
• 協調節點node1把index操作轉發給黃色複製組中主分片P2
  

3.2 主分片分發給副本分片

• 主分片P2介紹到請求並驗證，驗證通過後執行操作
• 主分片P2把請求轉發給它的副本（2個黃色的R2）

3.3 執行成功後返回通知

• 副本分片R2執行請求，把結果返回給主分片P2，圖中紅色線4
• 主分片接受到所有的副本分片返回的成功結果，才通知協調節點node1成功了，圖中黃色線5
• 協調節點node1告訴客戶端(笑臉)該寫操作執行成功

4. 讀模式

ES可以有非常輕量級的查詢：按照ID查找。也可以有複雜的聚合搜索請求。主備模型的一個優點就是它讓所有的分片（主和備）的數據是等同的。
ES的增刪改是在主節點上協調操作的，但是讀操作是可以由非主節點操作。
當一個節點接受到讀請求時，該節點負責將該請求轉發到保存該文檔的相關分片的節點。我們稱該節點爲協調節點（注意只是本次請求的協調節點）。

• 協調節點解析到相關分片，默認根據id值hash，獲取是哪個分片（複製組1還是複製組2）
• 從分片的複製組中選擇一個活動分片（通常是輪詢），可以是主分片也可是副本分片
• 向所選分片發送讀取請求，分片查詢結果返回給協調節點
• 協調節點將結果整合，返回給客戶端

4.1 接受請求，再獲取分片複製組

• node1獲取了客戶端的請求，箭頭1
• node1計算出文檔在綠色的複製組（P1+R1）
• node1根據輪詢算法，把請求發給node2上的R1
  

4.2 返回結果

• node2把R1裏的文檔飯會給node1，箭頭3
• node1把文檔返回給客戶端，箭頭4
  

5. 總結

ES的知識點太多，這裏只是簡單的介紹下它的讀寫模式，他的讀寫異常處理暫時不涉及到，需要了解的可以看官方文檔，寫的很詳細。
下面打算結合ES的Query DSL和JavaAPI，深入學習ES的Document和Search模塊。